git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/transform.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010 Georg Martius <georg.martius@web.de>
   3  * Copyright (C) 2010 Daniel G. Taylor <dan@programmer-art.org>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file libavfilter/transform.c
  24  * transform input video
  25  */
  26
  27 #include "libavutil/common.h"
  28
  29 #include "transform.h"
  30
  31 #define INTERPOLATE_METHOD(name) \
  32     static uint8_t name(float x, float y, const uint8_t *src, \
  33                         int width, int height, int stride, uint8_t def)
  34
  35 #define PIXEL(img, x, y, w, h, stride, def) \
  36     ((x) < 0 || (y) < 0) ? (def) : \
  37     (((x) >= (w) || (y) >= (h)) ? (def) : \
  38     img[(x) + (y) * (stride)])
  39
  40 /**
  41  * Nearest neighbor interpolation
  42  */
  43 INTERPOLATE_METHOD(interpolate_nearest)
  44 {
  45     return PIXEL(src, (int)(x + 0.5), (int)(y + 0.5), width, height, stride, def);
  46 }
  47
  48 /**
  49  * Bilinear interpolation
  50  */
  51 INTERPOLATE_METHOD(interpolate_bilinear)
  52 {
  53     int x_c, x_f, y_c, y_f;
  54     int v1, v2, v3, v4;
  55
  56     if (x < -1 || x > width || y < -1 || y > height) {
  57         return def;
  58     } else {
  59         x_f = (int)x;
  60         x_c = x_f + 1;
  61
  62         y_f = (int)y;
  63         y_c = y_f + 1;
  64
  65         v1 = PIXEL(src, x_c, y_c, width, height, stride, def);
  66         v2 = PIXEL(src, x_c, y_f, width, height, stride, def);
  67         v3 = PIXEL(src, x_f, y_c, width, height, stride, def);
  68         v4 = PIXEL(src, x_f, y_f, width, height, stride, def);
  69
  70         return (v1*(x - x_f)*(y - y_f) + v2*((x - x_f)*(y_c - y)) +
  71                 v3*(x_c - x)*(y - y_f) + v4*((x_c - x)*(y_c - y)));
  72     }
  73 }
  74
  75 /**
  76  * Biquadratic interpolation
  77  */
  78 INTERPOLATE_METHOD(interpolate_biquadratic)
  79 {
  80     int     x_c, x_f, y_c, y_f;
  81     uint8_t v1,  v2,  v3,  v4;
  82     float   f1,  f2,  f3,  f4;
  83
  84     if (x < - 1 || x > width || y < -1 || y > height)
  85         return def;
  86     else {
  87         x_f = (int)x;
  88         x_c = x_f + 1;
  89         y_f = (int)y;
  90         y_c = y_f + 1;
  91
  92         v1 = PIXEL(src, x_c, y_c, width, height, stride, def);
  93         v2 = PIXEL(src, x_c, y_f, width, height, stride, def);
  94         v3 = PIXEL(src, x_f, y_c, width, height, stride, def);
  95         v4 = PIXEL(src, x_f, y_f, width, height, stride, def);
  96
  97         f1 = 1 - sqrt((x_c - x) * (y_c - y));
  98         f2 = 1 - sqrt((x_c - x) * (y - y_f));
  99         f3 = 1 - sqrt((x - x_f) * (y_c - y));
 100         f4 = 1 - sqrt((x - x_f) * (y - y_f));
 101         return (v1 * f1 + v2 * f2 + v3 * f3 + v4 * f4) / (f1 + f2 + f3 + f4);
 102     }
 103 }
 104
 105 void avfilter_get_matrix(float x_shift, float y_shift, float angle, float zoom, float *matrix) {
 106     matrix[0] = zoom * cos(angle);
 107     matrix[1] = -sin(angle);
 108     matrix[2] = x_shift;
 109     matrix[3] = -matrix[1];
 110     matrix[4] = matrix[0];
 111     matrix[5] = y_shift;
 112     matrix[6] = 0;
 113     matrix[7] = 0;
 114     matrix[8] = 1;
 115 }
 116
 117 void avfilter_add_matrix(const float *m1, const float *m2, float *result)
 118 {
 119     for (int i = 0; i < 9; i++)
 120         result[i] = m1[i] + m2[i];
 121 }
 122
 123 void avfilter_sub_matrix(const float *m1, const float *m2, float *result)
 124 {
 125     for (int i = 0; i < 9; i++)
 126         result[i] = m1[i] - m2[i];
 127 }
 128
 129 void avfilter_mul_matrix(const float *m1, float scalar, float *result)
 130 {
 131     for (int i = 0; i < 9; i++)
 132         result[i] = m1[i] * scalar;
 133 }
 134
 135 void avfilter_transform(const uint8_t *src, uint8_t *dst,
 136                         int src_stride, int dst_stride,
 137                         int width, int height, const float *matrix,
 138                         enum InterpolateMethod interpolate,
 139                         enum FillMethod fill)
 140 {
 141     int x, y;
 142     float x_s, y_s;
 143     uint8_t def = 0;
 144     uint8_t (*func)(float, float, const uint8_t *, int, int, int, uint8_t) = NULL;
 145
 146     switch(interpolate) {
 147         case INTERPOLATE_NEAREST:
 148             func = interpolate_nearest;
 149             break;
 150         case INTERPOLATE_BILINEAR:
 151             func = interpolate_bilinear;
 152             break;
 153         case INTERPOLATE_BIQUADRATIC:
 154             func = interpolate_biquadratic;
 155             break;
 156     }
 157
 158     for (y = 0; y < height; y++) {
 159         for(x = 0; x < width; x++) {
 160             x_s = x * matrix[0] + y * matrix[1] + matrix[2];
 161             y_s = x * matrix[3] + y * matrix[4] + matrix[5];
 162
 163             switch(fill) {
 164                 case FILL_ORIGINAL:
 165                     def = src[y * src_stride + x];
 166                     break;
 167                 case FILL_CLAMP:
 168                     y_s = av_clipf(y_s, 0, height - 1);
 169                     x_s = av_clipf(x_s, 0, width - 1);
 170                     def = src[(int)y_s * src_stride + (int)x_s];
 171                     break;
 172                 case FILL_MIRROR:
 173                     y_s = (y_s < 0) ? -y_s : (y_s >= height) ? (height + height - y_s) : y_s;
 174                     x_s = (x_s < 0) ? -x_s : (x_s >= width) ? (width + width - x_s) : x_s;
 175                     def = src[(int)y_s * src_stride + (int)x_s];
 176             }
 177
 178             dst[y * dst_stride + x] = func(x_s, y_s, src, width, height, src_stride, def);
 179         }
 180     }
 181 }
 182